激光熔覆技術(shù)綜述

趙月紅 趙新紅

◆摘? 要：激光熔覆主要是通過改進表面性能，如強度、導(dǎo)電性、抗磨性與抗蝕性等，使材料通過激光熔覆技術(shù)獲得基材所缺少的優(yōu)異性能，從而使材料的應(yīng)用更深、更廣。激光熔覆是一種新興的表面改性技術(shù)，論述了激光熔覆技術(shù)及其發(fā)展過程，從基體材料和熔覆材料兩方面研究了激光熔覆技術(shù)的研究現(xiàn)狀。

◆關(guān)鍵詞：激光熔覆;熔覆層;基體

激光熔覆是指在基材表面熔覆一層復(fù)合涂層，對基體材料表面性質(zhì)進行改善的新技術(shù)，利用的是激光的高能量使熔覆粉末與基體之間形成冶金結(jié)合達到性能要求，熔覆后的表面涂層性能可以根據(jù)性能要求利用不同的熔覆粉末，最終達到力學性能與物理性能的改進。激光熔覆具有稀釋度低、組織致密性好、涂層與基體達到冶金結(jié)合等特點，因此激光熔覆技術(shù)應(yīng)用前景十分廣闊。利用激光熔覆制造新型材料，已成為近年來的研究熱點。

一、激光熔覆技術(shù)的發(fā)展過程

激光熔覆技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了近半個世紀，早期激光熔覆技術(shù)主要集中在激光熔覆特性、不同材料與基體組合的激光熔覆工藝及參數(shù)、激光熔覆層的微光組織結(jié)構(gòu)和金相分析、激光熔覆層的性能、熔覆層缺陷以及激光熔覆應(yīng)用等方面研究;現(xiàn)代激光熔覆主要集中在激光熔覆基礎(chǔ)理論和模型，激光熔覆高性能送粉和噴嘴，用激光熔覆制備新材料，基于激光熔覆的快速成形與制造技術(shù)等領(lǐng)域的研究。

我國對激光熔覆技術(shù)的研究始于上世紀90年代初期，研究方法不斷改進并得到了很大的提高，主要進行的研究方向如下：1.激光工藝參數(shù)對熔覆層性能的影響。2.激光熔覆過程中添加稀土氧化物對涂層組織性能的影響。3.激光熔覆陶瓷顆粒相增強熔覆層強度。

二、激光熔覆技術(shù)的研究現(xiàn)狀

激光熔覆技術(shù)在諸多的材料如鈦合金、合金鋼、模具鋼以及各種有色金屬等材料有了廣泛的應(yīng)用。

激光熔覆材料是用于制備涂層的，并制約涂層特性。材料的改變將直接影響涂層的使用性能，因此熔覆層材料的開發(fā)始終是研究的重點?，F(xiàn)在激光熔覆材料主要有自溶性合金粉末、復(fù)合粉末和陶瓷粉末。

目前應(yīng)用最廣的激光熔覆自熔性合金粉末主要有：Ni基、Fe基、Co基三種合金粉末。在鑄鐵表面激光熔覆鎳基復(fù)合涂層，所得到的涂層的稀釋率比鑄鐵稀釋率低，雖然鎳基涂層比鑄鐵硬度顯著提高，但是涂層和基體的彈性模量是相似的。

三、激光熔覆技術(shù)前景展望

激光熔覆技術(shù)作為一種新興的表面改性技術(shù)，已經(jīng)成為當今的研究熱點，熔覆材料的研究方向正轉(zhuǎn)向陶瓷增強金屬基復(fù)合材料體系。ZrB2-SiC復(fù)合陶瓷具有優(yōu)良的抗氧化性和強度以及抗熱震性。關(guān)于ZrB2-SiC的研究已經(jīng)有了很多，但是多為在溶液或者熱壓的條件下制備，制備的工藝比較復(fù)雜，而且制備出的多為混合的粉體。目前關(guān)于激光熔覆制備ZrB2-SiC復(fù)合的涂層材料的研究還比較少。

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本文是秦皇島市科技局課題《基于激光熔覆技術(shù)在純銅表面原位合成TiB2-MoB2- SiC復(fù)合材料性能的研究》的研究成果，課題編號：201902A023。